Проектирование цифровых систем спутниковой связи (стр. 3 из 5)
Рис 4. Размещение ЗС в ЗО
Результаты расчетов геометрических параметров ЗС
| Расположение ЗС | ∆λ, град. | l, км ∙ 104 | y1, град. | y2, град. | d, км ∙ 104 | δ, град. | β, град. | А, град. | |
| 1 | Нерюнгри | - 11 | 3.867 | - 1.008 | 7.786 | 3.911 | 56.7 | 25.5 | 346.8 |
| 2 | Алдан | - 15 | 3.891 | - 1.288 | 7.914 | 3.928 | 59.2 | 22.8 | 342.5 |
| 3 | Ленск | - 25 | 3.93 | - 1.965 | 8.001 | 3.968 | 63.1 | 18.8 | 331.7 |
| 4 | Олёкминск | - 14 | 3.908 | - 1.131 | 8.045 | 3.947 | 61 | 21 | 343.9 |
| 5 | Покровск | - 11 | 3.913 | - 0.864 | 8.113 | 3.953 | 61.6 | 20.3 | 347.5 |
| 6 | Якутск | - 11 | 3.923 | - 0.834 | 8.169 | 3.963 | 62.6 | 19.3 | 347.6 |
| 7 | Мирный | - 26 | 3.946 | - 1.905 | 8.115 | 3.989 | 65 | 16.7 | 331.1 |
| 8 | Вилюйск | - 19 | 3.944 | - 1.37 | 8.2 | 3.984 | 64.6 | 17.2 | 338.9 |
| 9 | Усть-Нера | 3 | 3.937 | 0.213 | 8.284 | 3.979 | 64 | 17.7 | 356.7 |
| 10 | Тикси | - 11 | 4.013 | - 0.566 | 8.547 | 4.058 | 71.4 | 10.1 | 348.4 |
z – широта ЗС
d – долгота ЗС
v – долгота КС = 140 град.
Выбор ХЗС основывается на двух критериях: максимальная наклонная дальность и минимальный угол места. По этим параметрам практически подходит ЗС №10 (Тикси).
ЛЗС- ЗС №1 (Нерюнгри).
6. Определение для КС ЭИИМ и добротность. Расчет для ЦЗС коэффициента усиления передающей антенны и мощность передатчика с учетом полосы, занимаемой информацией, передаваемой одной ЗС. Расчет для ХЗС коэффициента усиления приемной антенны
Расчеты выполняются исходя из необходимости обеспечения заданного коэффициента ошибок (1Е-7, 1Е-3) и соблюдения ограничений на допустимую величину ППМ, создаваемую КС у поверхности Земли.
Расчет начинают с определения ослабления сигналов на участках "вверх" и "вниз" как в условиях "ясного неба" (отсутствие дождя), так и при дожде заданной интенсивности.
Обычно расчеты проводят для ХЗС.
| Расположение ЗС | ∆λ, град. | l, км ∙ 104 | y1, град. | y2, град. | d, км ∙ 104 | δ, град. | β, град. | А, град. |
| Тикси | - 11 | 4.013 | - 0.566 | 8.547 | 4.058 | 71.4 | 10.1 | 348.4 |
Расчет общего ослабления радиоволн на участках "вверх" и "вниз":
Расчет потерь в дожде:
Исходные данные
1.Расчет эффективной высоты дождевой зоны
2.Расчет пути сигнала в дожде
3.Расчет горизонтальной проекции
4.Выбор интенсивности дождя
5.Расчет коэффициента уменьшения r001, учитывающего пространственную неравномерность дождя
6.Расчет удельного затухания сигнала в дожде, зависящего от частоты, вида поляризации и интенсивности дождя:
7. Расчет потерь в дожде, превышаемых в течение не более чем 0.01% года:
8.Расчет величины потерь в дожде, которая превышается для другого процента времени года Тг в диапазоне 0,001..1%:
Результаты расчета:
| φзс=71град с.ш.; λзс=129град в.д.; hзс=0,007км; β=10.1 град; Тг=0,047%; Lн=0,15дБ; Lп=0,2дБ | Lд, дБ | Lp, дБ | |
| Линия "вверх" f=6ГГц; L0=120.171дБ; Lатм=0дБ | ясное небо | - | 200.171 |
| дождь | 0.081 | 200.252 | |
| Линия "вниз" f=4ГГц; L0=116.649дБ;Lатм=0,25дБ | ясное небо | - | 196.649 |
| дождь | 0.02 | 196.669 | |
6.1 Определение обобщенных энергетических параметров ЗС и КС.
1.Коэффициенты усиления передающей части антенны КС:
2.Определние ЭИИМ и добротность КС
- добротность КС
 дБ/К |
3. Расчет ЭИИМ КС в направлении ЗС в расчете на одну несущую:
4. Расчет ППМ w1 на входе КС, необходимая для обеспечения на линии "вверх" требуемого отношения qfт ↑
5. Требуемые значения ЭИИМ несущей, излучаемой ХЗС в условиях "ясного неба" и дождя:
Для компенсации дополнительных потерь в дожде в оборудовании ЗС обычно предусматривается адаптивная регулировка мощности передатчика по сигналу "маяка" КС. Поэтому ЗС должна также иметь запас по ЭИИМ на величину Ld:
Расчет требуемого значения добротности ХЗС.
Требуемое значение добротности ХЗС рассчитывается из условия обеспечения на линии "вниз" необходимых отношений qfт ↓ при "ясном небе" и дожде:
Затем определяется суммарная шумовая температура ХЗС, приведенная к облучателю приемной антенны.
Для этого первоначально определяются Tatm(β) – ЭШТ атмосферы:
Таким образом, суммарная шумовая температура ХЗС приведенная к облучателю приемной антенны равна:
Диаметр антенны ХЗС и мощность передатчика определяются из условий обеспечения рассчитанных выше значений ЭИИМ (pe1xzc и pe1xzcd) и добротности (GTxzcnd и GTxzcd), требующихся как в условиях "ясного неба", так и дождя. Рассчитываются два значения коэффициента усиления антенны – для "ясного неба" и дождя:
В качестве gpmxzc выбирается большее:
Диаметр антенны ХЗС рассчитывается по формуле:
Эта же антенна на передачу на частоте f ↑ ГГц будет иметь коэффициент усиления:
Уровень и мощность одной несущей на выходе передатчика ХЗС при
а при дожде:
В случае если ЗС излучает n несущих, мощность насыщения передатчика должна быть не менее чем
Проверка уровня ППМ КС у поверхности Земли. Диапазоны частот 4 и 11 ГГц используются наземными РРЛ. Чтобы излучение КС проектируемой ССС не создавало для РРЛ недопустимых помех, плотность потока мощности (ППМ) сигнала передатчика КС у поверхности Земли W в контрольной полосе частот Pk не должна превышать допустимых значений. Эти значения, измеряемые в дБВТ/м2, для КС ФСС приведены в таблице в методическом описании. ППМ рассчитывается по формуле:
Допустимые значения не превышаются
7. Построение диаграммы уровней (ДУ)
ДУ можно строить для одной несущей или для n несущих, передаваемых с каждой ЗС. Также следует учесть в построениях различия в расчетах потерь для случая "ясное небо" и "дождь".
В любом случае на участке "вверх" определяется уровень мощности сигнала на входе приемника КС:
Для определения отношения несущая – шум рассчитывают уровень мощности шума на входе приемника КС: